Bir anahtar protein regülatörü DNA onarım mekanizmalarını aradığında, hücrelerimiz daha hızlı yaşlanmamıza neden olabilir, bu da daha fazla mutasyon biriktirir
Neden yaşlandığımızın bir açıklaması, hücrelerin DNA’sında mutasyon birikimidir
Bir protein kümesi, vücudumuzda meydana gelen DNA onarım seviyesinden sorumlu gibi görünmektedir, bir ömür boyu hücrelerimizde ne kadar hızlı biriktiğini belirler – ve böylece yaşlanma oranımızı ve ömrümüzü etkileyebilir.
San Diego, California Üniversitesi’nden Trey Ideker, “Bu, hayatınızın çok güvenilir bir yordayıcısı, insanlar içinde ve diğer hayvanlar içinde” diyor. Ekibi, DNA onarım seviyelerini iyileştirerek ömrü artıran ilaçlar bulmayı umuyor.
Diğer araştırmacılar, belirli bir biyolojik işlevi yerine getirmek için fiziksel olarak etkileşime giren iki veya daha fazla proteinli bir grup olan bu protein kompleksinin mutasyon oranlarını etkilediğine dair kanıtlar ikna edicidir, ancak bağlantıyı yaşlanma ve uzun ömürlülükle doğrulamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç olduğunu söylüyor.
Neden yaşlandığımıza gelince, bir açıklama, bunun hücrelerin DNA’sında mutasyon birikiminin bir sonucu olduğudur. Bunlar biriktikçe, giderek daha fazla hücresel makineler arızalı hale gelir ve bu da basamaklı sorunlara yol açar.
Hücreler, dışarı çıkıp kırık DNA’yı düzelten onarım ekiplerine eşdeğerdir, ancak her zaman yeterli değildir – yani, muhtemelen çoğunlukla genetikten kaynaklanan DNA onarım seviyesi değişir.
Şimdi, Ideeker’in ekibi, Dream adlı bir protein kompleksi, bu onarım seviyesini belirleyen bir ana düzenleyici olduğunu gösteren birkaç kanıt topladı – onarım ekipleri için bir tür patron. Her hücrede çok sayıda, özdeş kopyada bulunabilen her kompleks, birkaç farklı proteinin birleşmesi ile oluşturulur ve kısaltma rüyası bileşenlerin isimlerine atıfta bulunur.
Rüya başlangıçta hücre bölünmesini kontrol ettiği düşünülüyordu, ancak aynı zamanda DNA onarımında yer alan yüzlerce geni de dahil ettiği ortaya çıktı. BRCA2 Mutasyona girdiğinde meme kanseri riskini artıran gen.
Ideeker’in ekibi ilk olarak, kontrol ettiği 300’den fazla gene bakarak bir rüya aktivitesi ölçüsü geliştirdi ve daha düşük gen aktivitesi daha yüksek rüya aktivitesi anlamına geliyordu. “Bu çalışmanın şüphenin gölgesinin ötesinde göstermeye çalıştığı şey, yüksek rüya (aktivite) yaşlanma ve uzun ömür için kötü olması ve düşük rüyanın uzun ömür için iyi olması” diyor.
Araştırmacılar, daha sonra daha yüksek rüya aktivitesi olan hücrelerin daha fazla mutasyona sahip olduğunu gösterdiler. Daha sonra, 92 memeli türünden verileri analiz ettiler, düşük rüya aktivitesi ve daha uzun maksimum ömür arasında güçlü bir bağlantı buldular.
Deneylerinin başka bir bölümünde, araştırmacılar, 80 Alzheimer hastalığı da dahil olmak üzere 90 kişinin hücrelerinin çalışmalarından elde edilen verileri analiz ettiler, rüya aktivitesi ile durum riski arasında bir bağlantı buldular.
Ayrıca fareleri rüya görmeyecek şekilde genetik olarak tasarladılar. Bu çok zordu – her bileşen proteininin sadece kendi rolü değil, bir bütün olarak rüya, erken gelişimde hücre bölünmesinde önemli bir işleve sahiptir, yani eksik olan fareler hayatta kalmaz.
Bunun üstesinden gelmek için, ekip 8 haftalıkken bir ilaç tarafından tetiklenen genetik bir sistem kullanarak Rüyayı devirdi. Nakavt farelerinin, yaşlılıktan öldükten sonra modifiye edilmemiş farelerden daha az mutasyon vardı – örneğin, beyin hücrelerinde yüzde 20 daha az silme ve yerleştirme vardı. Nakavt fareleri artık yaşamadı, ancak Ideeker bunun değiştirilme şekliyle ilgili olduğunu söylüyor. “Uzun ömürlülüğün önemli bir uzatılması göstermiyor, ancak deneysel tasarım buna bakmak yanlıştı” diyor. “Şimdi deneyi doğru bir şekilde yapmamız gerekiyor, bunu yaşam süresinin uzatılmasıyla ilişkilendirebileceğimiz.”
Buna rağmen, Ideeker birleşik kanıtların net bir resme işaret ettiğini düşünüyor. “Sonuçlarımızın gösterdiği şey, rüyanın yaşlanmada ve kesinlikle yaşam boyu mutasyon birikiminde kilit bir oyuncu olduğu” diyor.
İngiltere’deki Birmingham Üniversitesi’nde João Pedro de Magalhães “Bunlar yeni ve önemli bulgular” diyor. “Fare verileri rüya ve mutasyon seviyeleri arasında nedensellik gösteriyor.” Ancak araştırmacılar yaşlanma ile nedensel bir bağlantı göstermediler. “Bunu yapmak için, daha düşük mutasyon seviyeleri olan farelerin daha uzun yaşadığını, kimsenin şimdiye kadar yapmadığını göstermek zorunda kalacaklardı.”
Bu yüzden mutasyon birikiminin yaşlanmada anahtar bir faktör olduğu fikri kurulmaya devam etmektedir. Ideeker gibi fikrin savunucuları, insanların erken yaşlandığı Progeria gibi koşulların DNA onarım eksikliğini içerdiğine dikkat çekiyor. De Magalhães de dahil olmak üzere diğerleri, mutasyon birikiminin kanser riskini arttırmanın yanı sıra normal yaşlanmada bir faktör olduğuna dair kanıt eksikliğine işaret etmektedir.
Rüya kompleksi yaşlanmada nedensel bir rol oynamasına rağmen, çoklu işlevleri tedavileri geliştirmeyi zorlaştıracaktır. UCSD’de de ekip üyesi Zane Koch, “Tam bir rüya işlev kaybı, bizim gibi, çok aşırı olabilir” diyor. “Kısmi rüya inhibisyonu, ömür uzatmasının görülebileceği Goldilocks bölgesi olabilir.”
